資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第四課時 細胞是生命活動的單位 教學設計
課題名稱 1.1.4 細胞不同結構的功能各不相同，共同完成細胞的各項生命活動 1.1.5細胞核是遺傳信息庫 細胞是生命活動的單位 單位 XX中學 執教者 XXX
解讀課標 本節是2022年版的義務教育生物學課程標準中的課程內容一《生物體的結構層次》中的大概念1《生物體具有一定的結構層次，能夠完成各項生命活動》里的重要概念《1.1 細胞是生物體結構和功能的基本單位》當中的次位概念《1.1.4 細胞不同結構的功能各不相同，共同完成細胞的各項生命活動》和《1.1.5細胞核是遺傳信息庫》，課程標準提出，要針對學生的年齡特點創設學習情境，結合學生的生活經驗，通過觀察、材料分析等活動形式，通過親身嘗試和體驗設計實驗，樹立嚴謹求實的科學態度，形成探究實踐的核心素養。。
解讀學生 1.通過前面的學習，學生已經積累了一定的實驗設計和操作能力、觀察能力、合作能力以及分析能力，為這節課的學習墊定了基礎。 2.學生對于抽象概念的理解還有一定的難度，在本節課的難點“細胞質完成能量轉化”的時候，盡量使用有趣的圖片或實例引導學生進行積極類比思考。
解讀教材 教材分析 本課時選自北師大最新版七年級上冊生物學第二單元《生物圈中的人》第2章《細胞》第2節《細胞是生命活動的單位》，屬于概念1 生物體具有一定的結構層次，能夠完成各項生命活動”中的《1.1.4 細胞不同結構的功能各不相同，共同完成細胞的各項生命活動》和《1.1.5細胞核是遺傳信息庫》內容。這個部分的內容主要通過觀察草履蟲實驗活動和設計關于變形蟲的簡單實驗來突破“細胞是生命活動的單位”這一概念，而其中的細胞質完成能量轉化是難點，需要通過生活中實例進行類比，幫助學生理解。
教學目標 1.運用示意圖或模型等方式，展示和說明細胞各結構的功能及其關系，發展科學思維。 2.運用控制變量的方法，設計簡單的實驗，探究單細胞生物的運動或趨性，形成探究實踐的核心素養。
教學重點 說明細胞各結構的功能及其關系，掌握“細胞是生命活動的單位”這一概念
教學難點 1.說明細胞質完成能量轉化。 2.運用控制變量的方法，設計簡單的實驗，探究單細胞生物的運動或趨性，形成探究實踐的核心素養。
解讀方法 教學方法 情境教學法、任務驅動法、直觀教學法
學習方法 自主學習法、合作探究法、實驗法、觀察法
教學手段 多媒體教學、八桂教學通平臺、希沃白板5
教學過程 教學環節 教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖
問題導入 【展示一滴水中的生物圖，找到其中的單細胞生物】 師1：同學們這是在前面的觀察一滴水中生物時，老師保留下來的圖片，請同學們找找看，這里的單細胞生物？誰能上來把它們圈出來？ 師2：是的，在一滴水中有多細胞生物，也有單細胞的生物，下面我們將著重來觀察草履蟲，看它能否獨立完成生命活動？ 學生傾聽思考，到白板上去圈出單細胞生物。 結合生活情境，吸引學生的注意力，激發學習興趣，導出本節課的學習內容。
任務驅動 解決問題 【學習任務一】觀察草履蟲 師：同學們在實驗之前，請先自主閱讀教材P43-44的“觀察草履蟲”活動，思考以下問題：①為什么取培養液的表層？②為什么要放幾根棉花纖維？③如何轉化使用高倍物鏡？ 學生自主閱讀，接龍式回答 生1：培養液的表層氧氣比較充足，草履蟲比較多，取表層易觀察。 生2：棉花纖維是障礙物，草履蟲是動物，會運動，放棉花纖維是為了減緩運動速度，便于觀察。 生3：要使用高倍物鏡觀察必須先用低倍物鏡觀察，再直接轉換使用高倍。 通過自主學習探索新知，充分發揮了學生的主體作用。
師:同學們的思路都非常正確，這個活動有兩個工作，同學們可以組內分工完成，然后交互觀察，最后完成教材P44的三道討論題。 （教師巡堂指導） 學生實驗分工合作 通過活動，讓學生合作探究初步了解“細胞是生命活動的單位”這一概念。
師：好，實驗完成得還挺順利，有些小組分工合作得非常有條理，現在各小組派代表接龍來匯報一下你們的觀察討論結果。 生1：草履蟲是由一個細胞構成的，因為它的結構就是一個細胞的結構，它的身體是由細胞膜、細胞質和細胞核構成的。 生2：草履蟲靠細胞膜上的纖毛運動，靠細胞膜呼吸、靠細胞膜上的口溝獲取營養，靠細胞膜上的胞肛排食物殘渣，靠收集管和伸縮泡排泄。 生3：我們在探究草履蟲應激性時，發現鹽水對草履蟲來說是有害刺激，它會逃離，而肉汁是有利刺激，它會趨向。 通過匯報實驗，提升學生表達能力
師：同學們的回答都圍繞著細胞膜，它在生命活動中起著很重要的作用，那它到底有什么具體的功能呢？請同學們閱讀教材P44第二段文字，嘗試用一個細胞、箭頭、大小不同的顆粒構成的模式圖來解釋這一過程。 學生自主閱讀，按要求畫模式圖，加以解釋： 細胞膜的保護和控制物質進出這兩個功能。 發揮學生學習的主體性，自主閱讀，用畫模式圖方式來解釋，發展科學思維。
師：同學們用模式圖解讀細胞膜的功能非常到位。如果里面的物質隨便出到外界，比如，洗青菜時，水里會呈現綠色，炒青菜時，菜汁也會流出來，這些都是因為什么結構被破壞了呢？ 生：細胞膜被破壞了，就失去了控制能力，所以里面的液體就會流到外面。 并讓學生能解決生活中的現象，學以致用。
任務驅動 解決問題 【學習任務二】設問題串，突破難點——細胞質里的能量轉化 師：我們人是由很多細胞構成的，但是每個細胞都和草履蟲這一個細胞一樣能夠完成生命活動，大家來看一下這兩幅圖：人在跑步——食物；汽車開動——汽油；這兩張圖說明了什么問題呢？ 生：人運動需要消耗能量，食物能提供能量；汽車跑動需要汽油，發動機才能發動，產生動力。 用類比的方法，力圖給學生創設探究情境
師：是的，食物、汽油都是有能量的，叫化學能，但是它能夠轉化成其它形式的能量，能量的形式有很多種，而且它們可以通過一定的條件或結構進行轉化。比如：點燃蠟燭，蠟燭的化學能就會變成光能、熱能，再比如汽油里的化學能也會通過燃燒變成熱能，熱能再通過其它器件，變為動能、電能，使汽車開動，那么動物所吃的食物里的化學能又是如何轉變為人能使用的能量呢？請同學們閱讀教材P44的最后一段文字—P45的第二段文字，思考，討論進入細胞內的物質能量是在哪里完成轉化的？又是怎么轉化的？ 生：進入細胞的物質中的能量是在細胞質完成轉化的。在細胞質里有一個結構叫線粒體，它可以在氧氣的參與下，分解食物中的有機物，在線粒體的作用下，化學能就轉變成了細胞生命活動所使用的能量。 通過問題串的方式，引導學生自主閱讀，突破“細胞質里的能量轉化”這一難點，發展科學思維
師：說得非常正確。動植物細胞都有線粒體，它可以把化學能轉化為生命活動所使用的能量，稱為能量轉換器，那你們從教材中還知道了在能量轉化方面，植物比動物多了什么神奇的功能嗎？ 生:植物有些細胞有葉綠體，它能把二氧化碳和水合成有機物，不需要像動物和人一樣從外界攝取，同時，還能把光能轉變成化學能貯存在有機物中。直接或間接地提供給動物和人。所以說植物的能量轉換器除了線粒體外還有葉綠體。而動物細胞的能量轉換器只有線粒體。 引導學生進行比較學習，歸納出動植物的能量轉化器，發展科學思維
任務驅動 解決問題 【學習任務三】設計簡單的實驗，探究細胞生命活動的控制中心 師：細胞的生命活動跟細胞膜和細胞質有著極大的關系，那細胞核呢，它又是起到什么樣的作用呢？請同學們運用之前探究實驗的基本程序，借助教材P45-46的內容，進行簡單設計一個實驗，下面分組討論完成。 學生分組閱讀教材，運用控制變量法，設計實驗方案： 提問： 作出假設： 方法步驟： 實驗（教材或視頻展示） 分析現象： 得出結論： 通過設計簡單實驗，做到了溫故知新，學以致用
師1：同學們已經完成了交流，哪個小組來匯報一下本小組的實驗設計及分析。 師2：（環顧全班，沒有反對意見）好，這個小組分析的非常好，也很聰明，因為要取出和植入細胞核需要特殊技術，作為學生，在學校還沒有這樣的條件去實驗，所以該小組的同學在實驗中，把草履蟲換成了變形蟲，巧妙地利用科學家們的實驗，來進行描述實驗步驟和分析實驗現象，最后得出了結論，他們的方案遵循了探究實驗的基本程序，該小組同學也掌握了運用控制變量，設計實驗的方法。 生：我們是XX小組，現在由我們來跟大家匯報： 提出問題：變形蟲的細胞雖小，它的生命活動卻很復雜，而且各種生命活動能夠有條不紊地進行，是不是通過細胞核來控制和協調？ 作出假設：變形蟲的細胞雖小，它的生命活動卻很復雜，而且各種生命活動能夠有條不紊地進行，需要通過細胞核來控制和協調。 實驗：如教材所示分實驗一和二。 分析現象得出結果：實驗一中分割變形蟲為有核和無核兩部分，結果無核的死亡，有核部分還能生長生殖。實驗二中，分割另一變形蟲，將細胞核重新植入無核部分，結果恢復正常后生長繁殖。在這兩實驗中的控制的實驗變量就是細胞核。 得出結論：細胞核是控制生命活動的中心 提供平臺給學生展示，進行匯報，讓同學們在表達交流中相互學習。培養他們合作精神，提升設計探究實驗的能力
課堂總結 通過上圖中的連線配對，進行總結 落實了核心素養目標，歸納總結中發展科學思維，理解細胞是生命活動的單位概念
練習鞏固 展示【數字教材】的內嵌資源完成教材中的練習； 使用【數字課件】的習題庫添加練習。 做練習 對所學知識進行鞏固。
拓展延伸 小組課后完成建模活動：制作動物細胞和植物細胞，并配上解說詞 制作動物細胞和植物細胞，寫對應解說詞 通過課后建模活動，形成探究實踐核心素養
學習評價 項目細則分值自我評價小組評價綜合評價 【學習任務一】觀察草履蟲能用顯微鏡觀察到草履蟲的形態和運動10能用高倍物鏡看觀察到纖毛、口溝、食物泡、收集管、伸縮泡，大核、小核25能說出細胞膜的功能10【學習任務二】設問題串，突破難點—細胞質里的能量轉化能說出食物中的物質，并分類15能說出動植物細胞質里的能量轉換器10【學習任務三】設計簡單的實驗，探究細胞生命活動的控制中心學會運用控制變量簡單設計實驗20 能分析變形蟲實驗得出結論10總分100
板書設計 1.1.4 細胞不同結構的功能各不相同，共同完成細胞的各項生命活動 1.1.5細胞核是遺傳信息庫 細胞是生命活動的單位 一．細胞通過細胞膜實現與外界的物質交換
二.細胞都需要能量，能量的轉化通過細胞質來實現（線粒體，葉綠體)
三.細胞核是細胞生命活動的控制中心
教學效果 1.本節課安排了活動“觀察草履蟲”，學生學習興趣高，學生在活動中理解了草履蟲雖只有一個細胞，但是能完成所有的生命活動。 2.通過設計問題串和類比的方法，來突破難點。 3.通過運用控制變量來設計簡單的實驗，來獲得新知，充分體現了學生學習的主動性。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)北師大最新版大單元設計案例
概念1 生物體具有一定的結構層次，能夠完成各項生命活動
作者：黃惠榮
一、單元（或主題）教學設計說明：
本單元對應《義務教育生物學課程標準（2022年版）》學習主題一“生物體的結構層次”，需要幫助學生形成重要概念1.1“細胞是生物體結構和功能的基本單位”和1.2“生物體的各部分在結構上相互聯系，在功能上相互配合，共同完成各項生命活動”。在這一單元中，學生能夠從微觀和宏觀兩個尺度認識生物體的結構層次，初步理解細胞的多樣性和統一性，初步形成結構與功能、部分與整體相統一等觀念，逐步形成科學的自然觀。本單元涉及到的概念多，相對于剛剛升入初中的七年級學生而言顯得雖有趣但難懂，比如：細胞、組織、器官、系統對于學生而言就很抽象，故應以學生的生活經驗為基礎，為學生提供大量的感性材料和創設情景以及實驗操作來激發學生的興趣和求知欲。
居于上述原因，進行本單元教學設計時，需反復研讀新課標，以它為一個指導思想，把教學設計成以學生為主體的課堂模式，以學生的生活經驗為一個基點，尋求與細胞結構和功能有關的生活現象，如糖拌西紅柿滲出汁液、煮莧菜時湯汁變紅等；設計符合學生的實踐活動，比如為學生提供多種生物材料，指導學生制作臨時裝片，利用顯微鏡進行觀察，使學生初步學會使用顯微鏡觀察的方法，形成對細胞結構的感性認識。這一系列的運用實物、圖片、影像資料等教學資源教學的方法，能直觀展現多細胞生物體的結構層次，引導學生形成生物體是一個統一整體的認識。通過小組合作探究、討論、交流等多種途徑，有效培養學生的核心素養。
二、單元（或主題）學習目標與重點、難點：
（一）課程標準的相關要求∶
大概念 重要概念 次位概念
概念1 生物體具有一定的結構層次，能夠完成各項生命活動 1.1 細胞是生物體結構和功能的基本單位 1.2 生物體的各部分在結構上相互聯系，在功能上相互配合，共同完成各項生命活動 1.1.1 一些生物由單細胞構成，一些生物由多細胞組成 1.1.2 動物細胞、植物細胞都具有細胞膜、細胞質、細胞核等結構 1.1.3 植物細胞具有不同于動物細胞的結構，如葉綠體和細胞壁 1.1.4 細胞不同結構的功能各不相同，共同完成細胞的各項生命活動 1.1.5 細胞核是遺傳信息庫 1.2.1 細胞能通過分裂和分化形成不同的組織 1.2.2 綠色開花植物體的結構層次包括細胞、組織、器官和個體，高等動物體的結構層次包括細胞、組織、器官、系統和個體 1.2.3 生物體在結構和功能上是一個統一的整體
本單元屬于學習主題一“生物體的結構層次”的內容。通過本主題的學習，學生認識到細胞的多樣性和統一性，形成生物體是一個統一整體的認識。初步形成結構與功能相適應的生命觀念。
本單元從身邊感性材料出發，幫助學生形成次位概念：
1.1.1 一些生物由單細胞構成，一些生物由多細胞組成
1.1.2 動物細胞、植物細胞都具有細胞膜、細胞質、細胞核等結構
1.1.3 植物細胞具有不同于動物細胞的結構，如葉綠體和細胞壁
1.1.4 細胞不同結構的功能各不相同，共同完成細胞的各項生命活動
1.1.5 細胞核是遺傳信息庫
1.2.1 細胞能通過分裂和分化形成不同的組織
1.2.2 綠色開花植物體的結構層次包括細胞、組織、器官和個體，高等動物體的結構層次包括細胞、組織、器官、系統和個體
1.2.3 生物體在結構和功能上是一個統一的整體
再通過問題導向，和任務驅動學生探索細胞和生物體的結構層次，最后在幫助學生形成前次位概念的基礎上，設計各種相應活動，讓學生在不同的活動中，逐步完成對知識的探索，同時形成結構與功能相適應的生命觀念；在比較、歸納中發展科學思維；在實驗中提升探究實踐能力；在學習中的各種顯微材料，無時不彰顯著科學家嚴謹求實，勇于質疑和探索的科學態度，影響著學生，在無形中形成了樹立了正確的態度責任。
（二）根據新課程標準和學生實際，設計單元學習目標與重點難點如下∶
單元學習目標：
1.正確、規范地制作臨時裝片，使用顯微鏡進行觀察，提升探究實踐能力。
2.能夠針對觀察結果中可能出現的成像不佳等情況，從材料制備、儀器設備、操作程序等方面初步分析原因，發展科學思維。
3.識別動植物細胞的結構并說出其異同點，說明細胞是生物體結構和功能的基本單位，形成結構與功能相適應的生命觀念。
4.運用示意圖或模型等方式，展示和說明細胞各結構的功能及相互關系，發展科學思維。
5.運用控制變量的方法，設計簡單的實驗，探究單細胞生物的運動或趨性，形成科學思維和探究實踐的核心素養。
6.描述細胞分裂和分化的基本過程；識別人體和植物體的主要組織；說明細胞通過分裂和分化形成各種組織，組織構成不同的器官，發展科學思維。
7.識別給定生物材料所屬的結構層次，并闡明生物體在結構和功能上是一個有機整體。
重點、難點
重點：
1.正確、規范地制作臨時裝片，使用顯微鏡進行觀察，提升探究實踐能力。
2.能夠針對觀察結果中可能出現的成像不佳等情況，從材料制備、儀器設備、操作程序等方面初步分析原因，發展科學思維。
3.識別動植物細胞的結構并說出其異同點，說明細胞是生物體結構和功能的基本單位，形成結構與功能相適應的生命觀念。
4.運用示意圖或模型等方式，展示和說明細胞各結構的功能及其關系，發展科學思維。
5.運用控制變量的方法，設計簡單的實驗，探究單細胞生物的運動或趨性。
6.描述細胞分裂和分化的基本過程；識別人體和植物體的主要組織；說明細胞通過分裂和分化形成各種組織，組織構成不同的器官，發展科學思維。
7.識別給定生物材料所屬的結構層次，并闡明生物體在結構和功能上是一個有機整體。
難點：
1.能夠針對觀察結果中可能出現的成像不佳等情況，從材料制備、儀器設備、操作程序等方面初步分析原因。
2.運用控制變量的方法，設計簡單的實驗，探究單細胞生物的運動或趨性。
3.描述細胞分裂和分化的基本過程；識別人體和植物體的主要組織；說明細胞通過分裂
和分化形成各種組織，組織構成不同的器官。
三、單元（或主題）整體教學思路（教學結構圖）：
本單元的第1課時主要認識顯微鏡的結構，規范使用顯微鏡，形成規范操作顯微鏡的意識，體會使用顯微鏡觀察細胞或生物的成就感。第2課時主要是制作人的口腔上皮臨時裝片，識別動物細胞的結構并說出其功能，說明細胞是生物體結構和功能的基本單位，形成結構與功能相適應的生命觀念；能夠針對觀察結果中可能出現的成像不佳等情況，從材料制備、儀器設備、操作程序等方面初步分析原因，發展科學思維。第3課時通過制作植物細胞的臨時裝片，識別植物細胞的結構并說出其功能，說明細胞是生物體結構和功能的基本單位，形成結構與功能相適應的生命觀念；比較說出動植物細胞的異同點，發展科學思維。第4課時通過運用示意圖或模型等方式，展示和說明細胞各結構的功能及其關系，發展科學思維；運用控制變量的方法，設計簡單的實驗，探究單細胞生物的運動或趨性，形成探究實踐的核心素養。第5課時通過描述細胞分裂的基本過程和結果，運用模擬實驗研究細胞保持較小體積的原因，提高記錄和分析數據的能力，體會數學模型應用于生物學研究的價值，發展科學思維。第6課時通過描述細胞分化的基本過程和結果，識別人體基本組織；在觀察人體基本組織及觀察雞翅的活動中，提升解剖和觀察能力，體會解剖觀察在生物學研究中的意義,養成規范操作實驗器材、嚴謹認真的科學態度。第7課時通過識別植物體的主要組織，比較動植物體主要組織的結構特點和功能，識別給定生物材料所屬的結構層次，從微觀和宏觀兩個尺度認識生物體的結構層次，闡明生物體在結構和功能上是一個有機整體，初步形成部分與整體相統一的生命觀念。
課時安排：本單元安排7個課時。
四、單元教學評思路設計
為了實現1.1.1、1.1.2、1.1.3、1.1.4、1.1.5、1.2.1、1.2.2、1.2.3的學習目標，將圍繞以下核心問題展開，這幾個核心問題將通過7個教學任務來解決。同時，在學習評價中，將以課堂表現、成果展示、評價量規等多種形式促進學生學習及評估學生的學習效果，具體如下：

展開更多......

收起↑